1 Полость с атмосферным давлением; 2 опытный резервуар;

3 Пьезометр; 4 уровнемер; 5 мановакуумметр; 6 пьезометр; 7 вакуумметр.

Лабораторная работа №3

«Измерение гидростатическиго давления»

Цель работы. Приобретение навыков по измерению гидростатического давления жидкостными приборами.

3.1 Общие сведения

Абсолютное давление в любо1 точке покоящейся жидкости определяется по основному уравнению гидростатики

P=Р₀+ρgН, где (20)

P₀ - абсолютное давление на свободной поверхности жидкости,

ρ - плотность жидкости,

Н - глубина погружения точки под свободной поверхности.

В работе вычисляется давление в заданной точке (например, на дне резервуара) через показания различных приборов и затем сравниваются результаты, полученные двумя путями.

3.2 Порядок выполнения работы

1 В резервуаре 2 над жидкостью создать давление выше атмосферы (Р₀>Р_а), о чем свидетельствуют превышение уровня жидкости в пьезометре 3 над уровнем в резервуаре и прямой перепад уровней в мановакуумметре 5 (рис. 2, а).для этого устройства поставить на правую сторону, а затем поворотом его против часовой стрелки отлить часть жидкости из левого колена мановакуумметра 5 в резервуар 2.

2 Снять показания пьезометра h_n, уровнемера Н и мановакуумметра h_m.

3 Вычислить абсолютное давление на дне резервуара через показания пьезометра, а затем – через величины, измеренные уровнемером и мановакуумметром. Для оценки сопоставимости результатов определения давления на дне резервуара двумя путями найти относительную погрешность δр.

4 Над свободной поверхностью жидкости в резервуаре 2 создать вакуум (Р₀<Р_а), когда уровень жидкости в пьезометре 3 становится ниже, чем в резервуаре, а на мановакуумметре 5 появляется обратный перепад h_в (рис. 2, б). Для этого поставить устройство на левую сторону, а затем наклоном вправо отлить часть жидкости из резервуара 2 в левое колено мановакуумметра 5. Далее выполнить операции п.п. 2 и 3.

Таблица 5

№ п/п	Наименование величин	Обозначения, формулы	Условия опыта
			Р0>Ра	Р0<Ра
1.	Пьезометрическая высота, м	hn	0,204	0,07
2.	Уровень жидкости в резервуаре, м	H	0,124	0,138
3.	Манометрическая высота, м	hm	0,078
4.	Вакуумметрическая высота, м	hв		0,072
5.	Абсолютное давление на дне резервуара по показанию пьезометра, Па	P=Ра+ρghn	103324	102011
6.	Абсолютное давление в резервуаре над жидкостью, Па	P0=Ра+ρghm P0=Ра-ρghв	100560	100619
7.	Абсолютное давление на дне резервуара через показания мановакуумметра и уровнемера, Па	P*=Р0+ρgН	101775	101971
8.	Относительная погрешность результатов определения давления на дне резервуара, %	δр=100(р-р*)/р	1,5%	0,04%

Примечание. Принять атмосферное давление Р_а= 101325 Па, плотность воды ρ= 1000 кг/м³.

P=101325+1000*9,8*0,204=103324 Па

P=101325+1000*9,8*0,07=102011 Па

P₀=101325-1000*9,8*0,078=100560 Па

P₀=101325-1000*9,8*0,072=100619 Па

P*=100560+1000*9,8*0,124=101775,2 Па

P*=100619+1000*9,8*0,138=101971 Па

δр=100(103324-101775,2)/ 103224=1,5%

δр=100(102011-101971)/ 102011=0,04%

Вывод:

В данной лабораторной работе опытным путем изучены приборы для измерения давления. Опытные и расчетные результаты совпадают вполне удовлетворительно.